(57)【要約】【課題】回り止め機構を設けることなくクイルの軸回りの移動を阻止でき、かつ隙間調整用ギブによる調整作業を不要にできる工作機械を提供する。【解決手段】ベッド２上に配置されたコラム３によりサドル４を支持し、該サドル４により主軸頭ベース５を支持し、該主軸頭ベース５によりクイル６を支持し、該クイル６に工具Ｔを装着した工作機械において、上記クイル６を上記主軸頭ベース５に設けられたクイル軸受部２０により軸方向に移動可能に支持し、該クイル６を横断面長円状とするとともに、上記クイル軸受部２０の横断面形状を上記クイル６の横断面形状に対応する長円状とし、もって上記クイル６の軸回り移動を阻止し、軸方向移動のみを可能とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド上に配置されたコラムによりサドルを支持し、該サドルにより主軸頭ベースを支持し、該主軸頭ベースによりクイルを支持し、該クイルに工具を装着した工作機械において、上記クイルを上記主軸頭ベースに設けられたクイル軸受部により軸方向に移動可能に支持し、該クイルを横断面長円状とするとともに、上記クイル軸受部の横断面形状を上記クイルの横断面形状に対応する長円状とし、もって上記クイルの軸回り移動を阻止し、軸方向移動のみを可能としたことを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具が装着されたクイルを主軸頭ベースにより軸方向に移動可能に支持するようにした工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、マシニングセンタでは、工具が装着されたクイルを主軸頭ベースにより軸方向に移動可能に支持し、該クイルをＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に相対移動させることにより上記工具によりワーク加工を行なうように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなクイルは、従来、横断面円形としたもの、あるいは横断面多角形としたものが一般的であり、上記主軸頭ベースに設けた軸受部材により摺動自在に支持されている。
【特許文献１】特許第３３８８４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のようにクイルを横断面円形とした場合にはクイルの軸回りの移動を阻止するために回り止め機構を別途設ける必要があり、コストが上昇するという問題がある。
【０００５】
また上記クイルを横断面多角形とした場合には、軸回りの移動は阻止できるものの、クイルの複数の外面を主軸頭ベースの角穴の複数の内面に精度よく密着させる必要があるが、機械加工により複数の面同士を隙間なく密着させるのは困難である。そのため従来、クイル側の外面とベース側の内面との隙間にテーパ板状の隙間調整用ギブを挿入配置し、該ギブで隙間を調整するようにしており、構造が複雑となるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、回り止め機構を設けることなくクイルの軸回りの移動を阻止でき、かつ隙間調整用ギブによる調整作業を不要にできる工作機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ベッド上に配置されたコラムによりサドルを支持し、該サドルにより主軸頭ベースを支持し、該主軸頭ベースによりクイルを支持し、該クイルに工具を装着した工作機械において、上記クイルを上記主軸頭ベースに設けられたクイル軸受部により軸方向に移動可能に支持し、該クイルを横断面長円状とするとともに、上記クイル軸受部の横断面形状を上記クイルの横断面形状に対応する長円状とし、もって上記クイルの軸回り移動を阻止し、軸方向移動のみを可能としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる工作機械では、クイルを主軸頭ベースに設けられたクイル軸受部により軸方向に移動可能に支持するとともに横断面長円状とし、上記クイル軸受部の横断面形状を上記クイルに対応する長円状としたので、主軸頭ベースによりクイルの軸回り移動を阻止することができ、回り止め機構を不要にしてコストを低減できる。また、クイルの長円形状にクイル軸受部の内面形状を合わせるのは比較的容易であり、ギブによる隙間調整作業を不要にでき、構造を簡単にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１ないし図４は、本発明の一実施形態による横形マシニングセンタ（工作機械）を説明するための図であり、図１は横形マシニングセンタの正面側から見た斜視図、図２は横形マシニングセンタの背面側から見た斜視図、図３，図４はクイルの側面図，斜視図である。
【００１１】
図において、１は横形マシニングセンタを示しており、これは概ね縦横寸法が５００〜８００ｍｍ程度で、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向における加工ストロークが１５０ｍｍ程度の卓上型のものである。
【００１２】
上記横形マシニングセンタ１は、機械正面から見て、有底箱状の固定ベッド２の後端部２ａに垂直上方に延びるコラム３を固着し、該コラム３によりサドル４を左右（Ｘ軸）方向に移動可能に支持し、該サドル４により主軸頭ベース５を上下（Ｙ軸）方向に移動可能に支持し、該主軸頭ベース５によりクイル６を前後（Ｚ軸）方向に移動可能に支持した構造を有している。上記固定ベッド２の前端部２ｂにはワーク（不図示）が搭載されるテーブル７が配設されている。
【００１３】
上記固定ベッド２の前端部２ｂには門形のフレーム部材１１が立設されており、該フレーム部材１１に自動工具交換装置１０が配設されている。この自動工具交換装置１０は、複数の工具Ｔを保持するツール把持アーム１２と、該ツール把持アーム１２を旋回可能に支持する工具マガジン１３と、ラック１４とピニオン１５とを備え、上記工具マガジン１３を上記クイル６の可動領域外の待機位置と工具交換位置との間で上下方向に直線移動させる駆動部１６とから構成されている。
【００１４】
上記自動工具交換装置１０は、上記工具マガジン１３が待機位置から工具交換位置に移動したときにツール把持アーム１２を工具Ｔが工具交換位置にあるクイル６と対向するように旋回させ、これによりクイル６が所要の工具Ｔを把持できるようになっている。
【００１５】
上記コラム３は中央部に開口を有する矩形枠状に形成されている。このコラム３の前面には上下一対のガイドレール８，８が配設されており、該各ガイドレール８により上記サドル４がＸ軸方向に移動可能に支持されている。該サドル４はコラム３の上面に配設されたボールねじ９ａとサーボモータ９ｂにより往復駆動される。
【００１６】
上記サドル４は中央部に開口を有する矩形枠状に形成されている。このサドル４の前面の左右側部にはガイドレール１４が配設されており、該左右のガイドレール１４より上記主軸頭ベース５がＹ軸方向に移動可能に支持されている。該主軸頭ベース５は左右のボールねじ１５ａ，１５ａとサーボモータ１５ｂ，１５ｂにより往復駆動される。
【００１７】
上記主軸頭ベース５は、矩形板状のベース板５ａに円筒状の主軸頭本体５ｂを固着するとともに、該主軸頭本体５ｂを上記サドル４及びコラム３の開口内に位置するように後方に延長した構成となっている。
【００１８】
上記主軸頭本体５ｂ内に上記クイル６がＺ軸方向に移動可能に挿入されている。このクイル６は上記主軸頭本体５ｂ内に配設された複数のクイル軸受部２０，２０により軸方向に摺動可能に支持されており、該クイル軸受部２０の内周面には上記クイル６に油密に摺接するＯリング２１が装着されている。またクイル軸受部２０には摺動面に潤滑油を供給する潤滑油通路２０ａが形成されている。このクイル軸受け部２０とクイル６の間は潤滑油で満たされており、静圧軸受けとして摺動するようになっている。
【００１９】
上記クイル６は主軸頭本体５ｂの略全長に渡る長さを有する円筒状に形成されており、上記コラム３の背面側に配設されたボールねじ２２ａ，サーボモータ２２ｂにより往復駆動される。
【００２０】
そして上記クイル６は、横断面で見るとＸ軸方向の寸法よりＹ軸方向の寸法が大きい縦長の長円状に形成されている。また上記クイル軸受部２０は上記クイル６の横断面形状に一致する長円状に形成されている。これによりクイル６は軸回りの移動が阻止されており、軸方向移動のみが可能となっている。
【００２１】
本実施形態の横形マシニングセンタによれば、クイル６を主軸頭ベース５に設けられたクイル軸受部２０により軸方向に摺動自在に支持するとともに横断面長円状とし、主軸頭本体５ｂ及びクイル軸受部２０を上記クイル６の横断面形状と一致するように横断面長円状としたので、主軸頭ベース５によりクイル６の軸回り移動を阻止することができ、回り止め機構を不要にしてコストの上昇を防止できる。また上記クイル６の長円形状にクイル軸受部２０の内面形状を一致させるのは比較的容易であり、従来のギブによる隙間調整作業を不要にでき、構造を簡単にできる。
【００２２】
なお、上記実施形態では、横形マシニングセンタのクイルに適用した場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、立形マシニングセンタ，あるいは門形マシニングセンタにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による横形マシニングセンタを説明するための正面側から見た斜視図である。
【図２】上記横形マシニングセンタの背面側から見た斜視図である。
【図３】上記横形マシニングセンタのクイルの側面図である。
【図４】上記クイルの斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１      横形マシニングセンタ（工作機械）
２      固定ベッド
３      コラム
４      サドル
５      主軸頭ベース
６      クイル
２０    クイル軸受部
Ｔ      工具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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